1.5. 推荐的 etcd 实践
因为 etcd 将数据写入磁盘并在磁盘上持久化，所以其性能取决于磁盘性能。虽然 etcd 并不是有非常高的 I/O 负载，但它需要使用一个具有低延迟的块设备才能获得最佳性能和稳定性。因为 etcd 的共识协议依赖于将元数据永久存储到一个日志 (WAL)，所以 etcd 对磁盘的写延迟非常敏感。减慢来自其他进程的磁盘活动和磁盘活动可能会导致长时间的 fsync 延迟。
这些延迟可能会导致 etcd 丢失心跳，不会及时向磁盘提交新的建议，并最终遇到请求超时和临时丢失问题。高写入延迟也会导致 OpenShift API 较慢，这会影响集群性能。由于这些原因，请避免在具有 I/O 敏感或密集型的 control-plane 节点上并置其他工作负载，并共享相同的底层 I/O 基础架构。
就延迟而言，应该在一个可最少以 50 IOPS 按顺序写入 8000 字节的块设备上运行。也就是说，当有一个 20ms 的延迟时，使用 fdatasync 来同步 WAL 中的写入操作。对于高负载的集群，建议使用 8000 字节的连续 500 IOPS (2 毫秒)。要测量这些数字，您可以使用基准测试工具，如 fio。
要实现这样的性能，在由低延迟和高吞吐量的 SSD 或 NVMe 磁盘支持的机器上运行 etcd。考虑使用单层单元(SLC)固态驱动器(SSD)（它为每个内存单元提供 1 位），这是可靠的，非常适合于写密集型工作负载。
影响 etcd 上的负载的因素包括静态因素，如节点和 pod 的数量，以及动态因素，包括因为 pod 自动扩展、pod 重启、作业执行和其他与工作负载相关的事件，以及其他与负载相关的事件。要准确调整 etcd 设置的大小，您必须分析工作负载的特定要求。考虑影响 etcd 负载的节点、pod 和其他相关因素的数量。
以下硬盘功能提供最佳的 etcd 性能：
- 支持快速读取操作的低延迟。
- 高带宽写入，实现更快速的压缩和碎片处理。
- 高带宽读取，加快从故障恢复。
- 固态硬盘是最小的选择，NVMe 驱动器是首选的。
- 来自不同制造商的服务器级硬件可以提高可靠性。
- RAID 0 技术以提高性能。
- 专用 etcd 驱动器。不要将日志文件或其他重重工作负载放在 etcd 驱动器中。
避免 NAS 或 SAN 设置，以及旋转驱动器。Ceph Rados 块设备 (RBD) 和其他类型的网络附加存储可能会导致网络延迟无法预计。要大规模向 etcd 节点提供快速存储，请使用 PCI 透传将 NVM 设备直接传递给节点。
始终使用相关工具（如 fio）进行基准测试。当集群性能增加时，您可以使用这些工具不断监控集群性能。
避免使用网络文件系统 (NFS) 协议或其他基于网络的文件系统。
需要在部署的 OpenShift Container Platform 集群上监控的一些关键指标包括，日志持续时间之前的 etcd 磁盘写入的 p99 值，以及 etcd leader 更改的数量。使用 Prometheus 跟踪这些指标。
要在创建 OpenShift Container Platform 集群之前或之后验证 etcd 的硬件，您可以使用 fio。
先决条件
- 您正在测试的机器上安装了 Podman 或 Docker 等容器运行时。
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数据被写入
/var/lib/etcd路径。
流程
运行 fio 并分析结果：
如果使用 Podman，请运行以下命令：
$ sudo podman run --volume /var/lib/etcd:/var/lib/etcd:Z quay.io/openshift-scale/etcd-perf
如果使用 Docker，请运行以下命令：
$ sudo docker run --volume /var/lib/etcd:/var/lib/etcd:Z quay.io/openshift-scale/etcd-perf
输出会报告磁盘是否足够快以运行 etcd，它会检查测试运行中获得的 fsync 指标的 p99 值是否小于 20ms。一些最重要的 etcd 指标可能受到 I/O 性能的影响，如下所示：
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etcd_disk_wal_fsync_duration_seconds_bucket指标报告了 etcd 的 WAL fsync 持续时间。 -
etcd_disk_backend_commit_duration_seconds_bucket指标报告 etcd 后端提交延迟持续时间 -
etcd_server_leader_changes_seen_total指标报告领导更改
etcd 在所有成员间复制请求，因此其性能会严重依赖于网络输入/输出（I/O）的延迟。大量网络延迟会导致 etcd heartbeat 的时间比选举超时时间更长，这会导致一个可能会对集群造成破坏的领导选举。在部署的 OpenShift Container Platform 集群上监控的一个关键指标是每个 etcd 集群成员上的 etcd 网络对延迟的 p99 百分比。使用 Prometheus 跟踪指标数据。
histogram_quantile（0.99, rate(etcd_network_peer_round_trip_time_seconds_bucket[2m]) 指标报告 etcd 在成员间复制客户端请求的时间。确保它小于 50 ms。
